一種齒輪鉆中心油孔組合鉆床的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種齒輪鉆中心油孔組合鉆床，包括Z軸滑臺伺服電機、Z軸垂直滑臺、左側銑削刀頭、可傾回轉工作臺、水平工作臺、右鉆孔刀頭、機床床身底座、數控系統操作屏、齒輪工件、夾緊氣缸、氣動三爪卡盤；其中Z軸垂直滑臺由伺服電機驅動滾珠絲杠上、下運動，所述的Z軸垂直滑臺整體鑲裝在立式床身的導軌上，整個組合鉆床則由電控系統和數控系統操控屏，通過數控程序以自動控制鉆油孔加工的全過程。所述的可傾回轉工作臺由兩根軸伺服電機驅動可以自動控制齒輪軸的鉆孔傾斜角度和齒輪分度的角度，按特定的傾斜角度進行油孔的鉆孔，角度調整范圍大，適合于各類齒輪產品加工需要，提高生產效率兩倍以上。
【專利說明】
一種齒輪鉆中心油孔組合鉆床
技術領域
[0001]本實用新型屬于機械制造技術領域，具體說是涉及一種變速器齒輪鉆中心油孔組合鉆床。
【背景技術】
[0002]汽車變速器齒輪通常是在機床上完成車削和齒輪插齒加工，最后是鉆中心油孔的加工。鉆中心油孔，往往會采用多臺立式臺鉆上進行，由于孔徑很小，Φ3以內鉆孔加工很容易打斷鉆頭，一直是齒輪加工制造的瓶頸問題。通常是采用專用夾具來完成齒輪工件的定位，工件裝夾在定位工裝上時，能夠同時對工件的多個位置進行鉆孔加工，加工效率要求較高，并且機床的結構緊湊;該類鉆孔組合機床的主軸上能夠分別裝夾不同的刀具，對于某些齒輪其上同一齒輪撥叉槽中需加工有多個通油孔，每120°鉆I個中心油孔，采用現有技術在臺式鉆床上加工這些過油孔時，一般都是通過分度頭刻度盤手輪調整不同的角度位置進行鉆孔加工，該項調整過程不但費工費力，嚴重影響生產的效率，而且存在人為誤差，影響到產品的品質。采用組合鉆床同時打孔，則鉆孔加工到通孔位置上，也容易產生鉆頭相干涉，造成意外打斷鉆頭的故障發(fā)生，因此，該類打孔組合機床也無法滿足的鉆孔的需要。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的就是克服現有技術上述的缺陷和不足，提供一種雙工位立式的變速齒輪鉆中心油孔的組合鉆床。
[0004]本實用新型的目的可以通過以下技術方案實現:
[0005]—種齒輪鉆中心油孔組合鉆床，包括電控系統12、立式床身16，所述立式床身16的上部安裝導軌，還包括Z軸垂直滑臺2、Z軸滑臺伺服電機I，所述Z軸垂直滑臺2安裝在導軌上，Z軸滑臺伺服電機I連接Z軸垂直滑臺2，所述Z軸滑臺伺服電機I驅動Z軸垂直滑臺2沿著導軌上下運動；
[0006]其中Z軸垂直滑臺2的兩邊分別連接左側銑削刀頭3、右側鉆孔刀頭6，左側銑削刀頭3連接左側刀頭電機14，并且左側銑削刀頭3通過左側刀頭電機14驅動;右側銑削刀頭6連接右側刀頭電機，并且右側銑削刀頭6通過右側刀頭電機驅動；
[0007]立式床身16的下部為機床床身底座7，其中機床床身底座7上安裝水平工作臺5，水平工作臺5位于Z軸垂直滑臺2下方，左側銑削刀頭6下方、在水平工作臺5上安裝夾緊氣缸10，夾緊氣缸10與可傾回轉工作臺4連接，可傾回轉工作臺4上安裝氣動三爪卡盤17，夾緊氣缸10驅動氣動三爪卡盤17抓緊工件；
[0008]右側鉆孔刀頭6下方、在水平工作臺5上安裝夾緊氣缸10，夾緊氣缸10驅動氣動三爪卡盤17抓緊工件；
[0009]所述電控系統12分別控制Z軸滑臺伺服電機1、右側刀頭電機、左側刀頭電機、可傾回轉工作臺4、夾緊氣缸10的動作。本實用新型將鉆、銑工藝集于一身，操作加工時方便。效率高。
[0010]優(yōu)選的，氣動三爪卡盤17為內三角漲緊式三爪卡盤。
[0011]優(yōu)選的，所述的可傾回轉工作臺4連接有兩個伺服電機，分別為可傾角電機18、分度伺服電機，其中可傾回轉工作臺4的可傾角度由可傾角電機18驅動，氣動三爪卡盤17的分度則由分度伺服電機驅動。
[0012]優(yōu)選的，立式床身16上還安裝倒角小磨頭15，倒角小磨頭15連接有橫向進給氣缸，橫向進給氣缸驅動倒角小磨頭15動作。工件(例如齒輪、齒輪軸)，齒輪軸槽中鉆過油孔，會產生通孔毛刺，采用自動砂輪磨頭加工，在小磨頭支座上設有橫向進給氣缸，倒角去毛刺工序，以保證齒輪軸套內孔的毛刺倒角處理。
[0013]左側銑削刀頭3由左側刀頭電機14通過齒輪箱和變頻器驅動旋轉；右側鉆孔刀頭通過右側刀頭電機通過齒輪箱和變頻器驅動旋轉。
[0014]采用氣動式三角卡盤裝在可傾回轉工作臺中心上，以同時滿足360°自動任意分度和齒輪鉆孔傾斜角的需要。使得齒輪的同一齒槽中鉆取三個120°分度的過油孔。
[0015]所述的變速齒輪的夾緊用氣動三爪卡盤，傾斜角度和分度控制，由兩個伺服電機驅動的可以自動傾斜角度控制和轉動卡盤分度角度，以滿足傾斜過油孔的加工要求。所述的可傾回轉工作臺是一種MRT數控可傾回轉工作臺，M兩軸均為電機驅動(R)連續(xù)回轉或任意分度，最小分度0.01度。
[0016]所述的齒輪鉆油孔組合鉆床，包括水平工作臺在該水平工作臺上設有兩個工位位置，左側的為立銑銑削刀頭平面加工，稱為第一工位;右側為具有傾斜度的鉆過油孔鉆孔加工的第二工位。水平工作臺由水平氣缸直接驅動，以減少伺服控制軸數量。
[0017]第一工位對通油孔處進行擴鉆銑小平面，第二工位對傾斜不同角度的齒輪進行中心油孔鉆孔加工。首先氣動三角卡盤漲緊夾住齒輪軸的內頸，在第一工位上完成原始0°位置上銑削加工小平面，然后數控可傾回轉工作臺旋轉120°，完成第2個銑削小平面加工，再分度旋轉120°完成第三小平面銑削加工。然后水平滑臺快速平移到二工位上，然后將氣動卡盤回轉工作臺自動傾斜轉動一定的角度，進行油孔的鉆孔加工;傾斜角度調整范圍在90°之間，適合于各類齒輪軸產品的加工需要。
[0018]與現有技術相比，本實用新型有益的技術效果是:
[0019]本實用新型具有結構合理，所述的立銑刀頭在第一工位分三次完成120°分度中心油孔銑削平面加工，在第二工位上完成該齒輪傾角油孔的分三次120°的鉆孔加工，而不會出現鉆孔干涉現象，顯著提高加工效率2倍以上，鉆中心過油孔的傾斜角度可以大范圍調整變化，能夠滿足多品種產品加工的實際需要。
【附圖說明】
[0020]圖1是本實用新型的組合鉆床主體結構主視圖；
[0021 ]圖2是本實用新型的組合鉆床主體結構側視圖；
[0022]圖3-1，圖3-2是本實用新型的齒輪中心孔傾角變化示意圖；
【具體實施方式】
[0023]以下參照附圖及實施例對本實用新型進行詳細的說明:
[0024]實施例:如附圖1、圖2、圖3所示，齒輪鉆中心油孔組合鉆床主要由Z軸滑臺伺服電機l、z軸垂直滑臺2、左側鉆孔刀頭3、可斜回轉工作臺4、水平工作臺5、左側銑削刀頭6、機床床身底座7、數控系統操控屏8、工件9、夾緊氣缸10組成。其中Z軸垂直滑臺2由Z軸滑臺伺服電機I驅動滑臺絲杠11沿Z軸上、下運動。
[0025]Z軸垂直滑臺2還包括平衡配重13，Z軸垂直滑臺2整體鑲裝在立式床身16的導軌上，整個組合鉆床則由電控系統12和17數控系統操控屏8控制加工全過程。本實用新型中，電控系統12采用現有技術即可，電控系統通過數控系統操控屏8進行操作，簡單方便。
[0026]左側銑削刀頭3由左側刀頭電機14和齒輪箱變頻器驅動旋轉，同樣右側鉆孔刀頭6，也由相對應的右側刀頭電機和齒輪箱變頻器驅動旋轉。
[0027]夾緊氣缸10氣動卡盤為內三角漲緊式三爪卡盤，夾持工件時，三個卡爪必須正好錯開垂直位置方向的零度原始位置上，以滿足垂直的第一工位、第二工位的銑刀頭和鉆孔刀頭在Z軸滑臺下行加工時，不會碰到卡盤的卡爪。
[0028]可傾回轉工作臺是一種MRT數控可傾回轉工作臺，M兩軸均為電機驅動(R)連續(xù)回轉或任意分度，最小分度0.01度。在原始位置上必須使得氣動三爪卡盤的卡爪不在垂直鉆頭加工的方向上。
[0029]如圖3-1和3-2所示，可傾回轉工作臺4由可傾角電機18，夾緊氣缸10夾緊齒輪工件9，其中氣動三爪卡盤的分度由內置的分度伺服電機驅動。
[0030]組合鉆床加工步驟如下:
[0031](1、)數控可傾回轉工作臺在原位上，首先人工上料—氣動卡盤夾緊—防護門關閉(電子鎖發(fā)信號)—左側銑削刀頭電機旋轉—(一工位加工)立式Z軸垂直滑臺快進—工進—完成加工銑削平面，快退回原位—銑削平面第I次(原位0°位置上)。
[0032](2、)數控可傾回轉工作臺轉位一次(在120°位置上)—立式Z軸垂直滑臺快進—工進—快退回位—銑削平面第二次；(在120°位置上)
[0033](3、)數控可傾回轉工作臺轉位二次(在240°位置上)—立式Z軸垂直滑臺快進—工進—快退回位—銑削平面第三次；(在240°位置上)，前3步為左銑削刀頭加工。
[0034](4、)數控可傾回轉工作臺轉位三次—回轉回到原位(回到0°位置上)
[0035]立式Z軸垂直滑臺—快退(銑削頭停轉，回到原位上)右側鉆削主軸回到原始高位上。
[0036](5、)進入二工位鉆孔加工:首先:氣缸動作水平移動，水平工作臺移位(氣缸)—右側鉆孔刀頭6電機旋轉—立式Z軸垂直滑臺向下快進—工進鉆孔—快退—鉆孔加工I次(在原點0°位置上)。
[0037](60數控可傾回轉工作臺轉位一次(在120°位置上)—立式Z軸垂直滑臺快進下行—工進鉆孔—快退—鉆孔加工第二次(在120°位置上)
[0038](70數控可傾回轉工作臺轉位二次(在240°位置上)—立式Z軸垂直滑臺快進下行—工進鉆孔—快退—鉆孔加工第二次。(在240°位置上)完成鉆孔加工。
[0039](8、)數控可傾回轉工作臺轉位回到原位(回到0°位置)—立式伺服主滑臺快進—工進—快退過程中停(鉆削頭停轉)
[0040]進入去毛刺三工位磨頭打毛刺:
[0041](9、)倒角小磨頭15旋轉(氣動)—小磨頭的橫向進給(氣缸動作)—立式Z軸垂直滑臺向下工進到打毛刺位置上不動，工進—小磨頭，馬上橫向退回原位(并停轉)，三爪卡盤兩次分度120°，重復工進—小磨頭二次，完成打毛刺加工—立式Z軸垂直滑臺快退—可傾回轉臺回到水平位置上，然后水平工作臺向左移動退回到第—工位的位置上—氣動卡盤松開(氣缸)，取下齒輪工件—等待進入下一個循環(huán)。整個加工過程中有冷卻液栗、潤滑油栗工作。
[0042]倒角小磨頭15的作用是對加工過油孔的齒輪軸頸進行清除毛刺的。
[0043]數控系統是三軸數控系統，Z軸負責鉆孔銑削加工，另外兩軸負責回轉工作臺的工件分度和傾斜角度控制。整個加工過程中有冷卻栗、潤滑栗工作時序要求。伺服系統選擇用組合機床三軸數控系統，可以選擇國產廣州數控系統或者FANUC數控系統。
【主權項】
1.一種齒輪鉆中心油孔組合鉆床，包括電控系統(12)、立式床身(16)，所述立式床身(16)的上部安裝導軌，其特征在于:還包括Z軸垂直滑臺(2)、Z軸滑臺伺服電機(I)，所述Z軸垂直滑臺(2)安裝在導軌上，Z軸滑臺伺服電機(I)連接Z軸垂直滑臺(2)，所述Z軸滑臺伺服電機(I)驅動Z軸垂直滑臺(2)沿著導軌上下運動；其中Z軸垂直滑臺(2)的兩邊分別連接左側銑削刀頭(3)、右側鉆孔刀頭(6)，左側銑削刀頭(3)連接左側刀頭電機(14)，并且左側銑削刀頭(3)通過左側刀頭電機(14)驅動；右側銑削刀頭(6)連接右側刀頭電機，并且右側銑削刀頭(6)通過右側刀頭電機驅動；立式床身(16)的下部為機床床身底座(7)，其中機床床身底座(7)上安裝水平工作臺(5)，水平工作臺(5)位于Z軸垂直滑臺(2)下方，左側銑削刀頭(6)下方、在水平工作臺(5)上安裝夾緊氣缸(10)，夾緊氣缸(10)與可傾回轉工作臺(4)連接，可傾回轉工作臺(4)上安裝氣動三爪卡盤(17)，夾緊氣缸(10)驅動氣動三爪卡盤(17)抓緊工件； 右側鉆孔刀頭(6)下方、在水平工作臺(5)上安裝夾緊氣缸(10)，夾緊氣缸(10)驅動氣動三爪卡盤(17)抓緊工件； 所述電控系統(12)分別控制Z軸滑臺伺服電機(I)、右側刀頭電機、左側刀頭電機、可傾回轉工作臺(4)、夾緊氣缸(10)的動作。2.根據權利要求1所述的齒輪鉆中心油孔組合鉆床，其特征在于:氣動三爪卡盤(17)為內三角漲緊式三爪卡盤。3.根據權利要求1所述的齒輪鉆中心油孔組合鉆床，其特征在于:所述的可傾回轉工作臺(4)連接有兩個伺服電機，分別為可傾角電機(18)、分度伺服電機，其中可傾回轉工作臺(4)的可傾角度由可傾角電機(18)驅動，氣動三爪卡盤(17)的分度則由分度伺服電機驅動。4.根據權利要求1所述的齒輪鉆中心油孔組合鉆床，其特征在于:立式床身(16)上還安裝倒角小磨頭(15 )，倒角小磨頭(15)連接有橫向進給氣缸，橫向進給氣缸驅動倒角小磨頭(15)動作。
【文檔編號】B23P23/04GK205414924SQ201521064204
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2015年12月17日
【發(fā)明人】陳璽, 陳煒
【申請人】十堰凱泰隆工貿有限公司